[發明專利]錐形磨漿機用轉子及其制造方法

有效

• 申請號: 201210388462.6
• 申請日: 2012-10-13
• 公開（公告）號: CN102909111A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 殷鳳仕;耿家東;薛冰;周麗;朱修宇;孫國棟;張文學;徐振;賈賀澤
• 申請（專利權）人: 山東理工大學;淄博聚豐機械有限公司
• 主分類號: B02C2/00
• 分類號: B02C2/00;C22C38/40;C22C38/48
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技術領域

本發明涉及一種錐形磨漿機用轉子及其制造方法，屬于造紙機械制造技術領域。

背景技術

目前造紙行業廣泛采用的磨漿設備總體來說可分為兩種：盤型磨漿機和錐形磨漿機。其中，錐形磨漿機具有功耗低、磨漿效果好、磨齒間隙均勻且易于精確控制、噪聲低等特點，在紙漿處理能力相同的條件下，外形尺寸小，結構簡單。錐形磨漿機主要由裝有磨片的截頭圓錐形轉子和截頭圓錐形的外殼及間隙調整機構構成。間隙調整機構可使轉子向軸向移動，以控制打漿比壓。漿料從小端進入，由大端排出，連續打漿。目前錐形磨漿機存在的問題是轉子的壽命短，使用壽命僅有60-90天，需頻繁更換，不但增加維修工時，而且使紙漿質量波動，因而直接影響磨漿機的產量和質量，影響造紙成本。轉子材料及其加工工藝是決定轉子壽命的關鍵。目前轉子材料多選用，06Cr13、12Cr13和20Cr13等馬氏體不銹鋼。由于轉子既要求耐磨又要求韌性和耐蝕性好。含碳量較低的06Cr13和12Cr13，韌性和耐蝕性好，但強度、硬度低，不耐磨，20Cr13硬度高，耐磨，但韌性和耐蝕性低，而且焊接性能也差，不易將磨片焊接在錐形母體上。因此，急需研制一種長壽命的錐形磨漿機用轉子。

發明內容

本發明的目的是提供一種能克服上述缺陷、工作性能優良的錐形磨漿機用轉子及其制造方法，其技術方案為：

一種錐形磨漿機轉子，由截頭圓錐形母體和焊接在母體外錐形面上的合金磨片組成，其特征在于錐形母體的化學成分按質量百分比計為：碳0.02~0.20，硅0~1.0，錳0~1.0，磷0~0.030，硫0~0.010，鉻12.5~15.0，鎳0~0.2，余量為鐵和不可避免的雜質；磨片合金的化學成分按質量百分比計為：碳0.005~0.10，硅0~1.0，錳0.5~2.0，磷0~0.030，硫0~0.010，鉻12.5~15.0，鎳1.0-4.0，鉬0.4~1.0，氮0.005~0.10，鈮0.05~0.50，釩0.5-1.2，余量為鐵和不可避免的雜質。

一種錐形磨漿機轉子的制造方法，包括以下步驟：1）采用熔煉鑄造法制造錐形母體，2）制造磨片，3）將磨片焊接在母體外錐形面上，4）最終熱處理，其特征在于：步驟2）中，首先將構成元素的原料組成物經熔煉澆注制得鋼錠，然后進行鍛造，再加熱到1000-1100℃后熱軋成帶材，軋制后空冷；步驟4）為將步驟3）得到的目標物加熱到550-700℃保持1-4h，然后空冷，即得錐形磨漿機轉子。或者步驟2）中，首先將構成元素的原料組成物經熔煉澆注制得鋼錠，然后進行鍛造，加熱到1000-1100℃后熱軋成帶材，再加熱到950-1050℃保持30-90min，然后空冷或油冷。其它步驟同上。

上述發明的原理是：通過降低磨片合金的碳含量和添加鎳來保證本發明鋼的高韌性、耐蝕性和焊接性能，添加氮元素和鉬、釩、鈮元素，配合合理的熱加工工藝形成碳氮化物彌散強化相保證高的硬度和耐磨性。此外，錐形母體的成分優化對保證轉子的整體制造也具有重要的作用。

下面首先對本發明錐形母體的成分選擇理由進一步解釋如下：

碳：形成碳化物，消耗基體中的鉻元素，降低耐蝕性能和焊接性能，但有利于鑄造成型，降低生產成本。因此，本發明錐形母體中碳的質量百分比控制在0.02~0.20%之間。

鉻：提高耐蝕性，但同時也是鐵素體形成元素。質量百分數低于12.5%，對提高耐蝕性作用不大，過高的鉻含量會導致形成大量δ-鐵素體，不利于強度的提高，同時也會增加成本。因此，本發明錐形母體中鉻的質量百分數控制在12.5~15.0％之間。

鎳：奧氏體形成元素，起抑制δ-鐵素體形成的作用，促進馬氏體形成，對焊接性能不利，同時還增加成本。因此，本發明錐形母體中，不有意添加鎳，其質量百分數控制在0.2％以下。

錳、硅、磷和硫：作為雜質元素，其質量百分含量分別控制在Mn≤1.0%，Si≤1.0%，P:≤0.030%，S:≤0.010%。

下面再對本發明合金磨片的成分選擇理由進一步解釋如下：

碳：形成碳化物，提高硬度和耐磨性，但增加脆性，同時還消耗基體中的鉻元素，使耐蝕性降低，但過低的含碳量又會使鋼的硬度不足。因此，本發明合金磨片中碳的質量百分比控制在0.005~0.10%之間。

氮：與碳、鈮、釩元素結合形成MX（M指V、Nb等金屬元素，X指C和N）型碳氮化物納米強化相。氮含量過高，易于形成粗大碳氮化物相，不利于提高強度和硬度，過低又不足以形成足夠的碳氮化物強化相。因此，本發明合金磨片中氮的的質量百分數控制在0.005~0.15%。